Robot Baxter (foto: David Yellen).

Recentemente, o IEEE lançou um recurso dedicado a todos os que se interessam pelo desenvolvimento da robótica. O website IEEE Robots Your Guide to the World of Robotics é uma lista em constante atualização. Nele, podemos descobrir alguns dos marcos mais importantes da robótica, explorando a sua história através de robots icónicos. Selecionámos sete, do Unimate ao Baxter, que têm em comum serem artefactos marcantes na evolução da robótica e automação.

Unimate

O primeiro braço robot (foto: SSPL/Getty Images).

Não é exagero dizer que toda a robótica industrial teve aqui a sua origem. O Unimate, desenvolvido por George Devol no final dos anos 50, foi primeiro robot concebido para automatizar a operação de máquinas com controle numérico. Nasceu aqui a forma do braço robótico, capaz de se mover em vários eixos para desempenhar tarefas pré-programadas, que ainda hoje caracteriza este tipo de equipamentos.

Em 1961 tornou-se o primeiro robot industrial a ser instalado numa fábrica. A General Motors colocou robots Unimate para tarefas de soldadura nos chassis de automóveis. O desenvolvimento das tecnologias de robótica industrial tornou este robot obsoleto. Hoje, alguns exemplares podem ser encontrados em museus.

Lego Mindstorms

Kits Lego Mindstorms NXT (foto: Toru Hanai/Reuters).

A história deste robot começa no final dos anos 60, com o trabalho de Seymour Papert na Bolt Berankek and Newman e no MIT, com o desenvolvimento da linguagem de programação Logo. Uma ideia à frente do seu tempo, que combinava inteligência artificial, computação e psicologia do desenvolvimento numa linguagem concebida para crianças. Proposta radical, nos tempos em que não haviam ainda computadores pessoais. O desenvolvimento de ambientes de programação para crianças foi continuado por Papert no Media Lab. Nos anos 80 estruturou as suas ideias no livro Mindstorms: Children, Computers and Powerful Ideas. Este campo de investigação veio a dar origem à programação por blocos Scratch, à explosão de projetos educativos nesta área.

Partindo deste trabalho no Media Lab, onde foram desenvolvidos os primeiros microcontroladores programáveis para robótica educativa, a Lego desenvolveu o kit Mindstorms. Utiliza peças de lego, que possibilitam construir uma grande diversidade de mecanismos. Inclui motores e sensores de infravermelhos e ultra-sons, para seguimento de linhas e deteção de obstáculos. É controlado por um microcontrolador dedicado, contido no brick, a peça central de todos estes robots. É programável utilizando uma linguagem de programação visual, Lego Programming Environment.

Desde a primeira versão, RCX, e especialmente com a segunda versão, NXT, que este robot se tornou o primeiro contato de crianças e jovens com robótica educativa. É esse o objetivo do Mindstorms: permitir a todos aprender robótica, construindo e programando os seus robots.

Geminoid HI-2

Cabeça do HI-2 (Osaka University/ATR/Kokoro)

Este robot está mesmo no limiar do uncanny valley. Um conceito proposto por Masahiro Mori, que descreve o efeito emocional em curva quando contactamos com robots. De acordo com Mori, quanto mais realista e próximo do humano, mais positivas e empáticas são as emoções que sentimos. Mas há um ponto em que os fatores de estranheza e artificialidade se sobrepõem, e a empatia transforma-se em revulsão. Fundamentalmente, esta teoria assenta como uma luva nos sentimentos de estranheza quando interagimos com robots cujo aspeto se assemelha muito ao humano.

É difícil encontrar robots na lista do IEEE que melhor evoquem este misto de fascínio e estranheza do que os Geminoid. Desenvolvidos pelo investigador japonês Hiroshi Ishiguro, estes andróides tentam ser o mais parecido possível com humanos. O HI-2 é um retrato tão fiel do seu criador que, em fotos, é por vezes difícil distinguir quem é quem. O objetivo é conferir sentimentos de presença na interação com robots. Apesar da aparência, não é um andróide autónomo, tendo sido concebido para ser tele-operado. Em funcionamento, consegue simular ações autonómicas humanas como respirar ou piscar os olhos.

A tecnologia por detrás destes robots funciona também nos Actroids. Manufaturados pela empresa japonesa Kokoro, misturam actuadores, pele de silicone e inteligência artificial em robots de aspeto humanóide. São utilizados como recepcionistas em empresas, entre outras funções.

Atlas

Primeira versão do Atlas (foto: DARPA).

Se há empresa dedicada ao desenvolvimento de robótica que constantemente nos surpreenda, é a Boston Dynamics. Os seus robots marcam a vanguarda das tecnologias de robótica autónoma cruzada com inteligência artificial.

Desenvolvido num programa com a DARPA, agência americana de desenvolvimento de projetos avançados, o Atlas foi o primeiro robot totalmente bípede. A combinação de sistemas de visão, membros hidráulicos, e inteligência artificial produziu este robot ágil, capaz de motricidade fina, subir escadas, abrir portas ou andar em terrenos acidentados. É controlado por computadores exteriores ao seu corpo. Desloca-se com uma perícia comparável ao de uma criança de um ano, o que é um feito extraordinário em termos de robótica. Não é por acaso que a IEEE o destaca.

Sistema Cirúrgico Da Vinci

Cirurgia Assistida pelo Da Vinci (foto: Intuitive Surgical).

Quando estamos na sala de operações, ver aproximar-se uma máquina com múltiplos braços pontiagudos pode não ser a visão mais tranquilizante. Mas significa que iremos ser operados por um robot tele-operado Da Vinci, um sistema cirúrgico de alta precisão.

O elevado nível de precisão do Da Vinci torna-o apropriado para executar cirurgias delicadas, onde erros mínimos podem ter consequências fatais. O robot não é autónomo, sendo tele-operado por um cirurgião certificado. Isto confere-lhe uma capacidade adicional: o ser possível executar operações cirúrgicas à distância, permitindo que cuidados médicos de topo cheguem a locais remotos. O senão do sistema é o seu elevado custo.

Aibo

AIBO de primeira geração (foto: Hulton Archive/Getty Images).

É, talvez, o mais kawaii destes robots em destaque pela IEEE. Em 1999, a Sony introduziu o mundo a uma criatura robótica de aspeto similar a um cão. E o mundo rendeu-se ao seu visual simpático.

Acrónimo de Artificial Intelligence Robot, o Aibo foi concebido para desempenhar funções de animal de estimação. A sua programação continha comportamentos complexos, que mimetizavam os de animais de companhia. O robot tornou-se um objeto de culto entre os utilizadores, com aplicações que iam desde brinquedo a substituto de animal de companhia em contextos de terceira idade. Apesar do interesse gerado pelo robot, a Sony abandonou o projeto durante uma reestruturação empresarial em 2006. Recentemente, anunciou uma nova geração deste robot.

Baxter

Sistema de parceria homem-robot (Foto: David Yellen).

Este robot é a conclusão lógica da tendência de robótica industrial iniciada com o Unimate: o substituir totalmente do trabalho humano. No entanto, os braços robóticos tradicionais só conseguem desempenhar tarefas específicas, dependentes de programação complexa. O desafio que Rodney Brooks e a Rethink Robotics colocaram, foi o de desenvolver um robot multifunções, facilmente programável.

O resultado foi o Baxter, destacado pela IEEE. O aspeto semi-humanóide confere-lhe um ar amigável. O robot tem dois braços cujos graus de movimento lhe conferem grande destreza. A programação do robot é muito simples: basta que um operador lhe coloque os braços nas posições necessárias. Assim, aprender a executar as tarefas para as quais está a ser programado. Está também concebido para trabalhar em segurança ao pé de humanos. Contém sensores que detetam a proximidade excessiva e param os movimentos mecânicos, evitando acidentes.

Interessado em robótica? Aceite o nosso convite e leia o artigo “Robots” já começaram a substituir os humanos, nos supermercados.

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Professor de TIC e coordenador PTE no AEVP onde dinamiza os projetos As TIC em 3D, LCD - Clube de Robótica; Fab@rts: o 3D nas Mãos da Educação, distinguido com prémio de mérito da Rede de Bibliotecas Escolares. Distinguido com o prémio Inclusão e Literacia Digital em 2016 (FCT/Rede TIC e Sociedade). Licenciado em ensino de Educação Visual e Tecnológica, Mestre em Informática Educacional pela Universidade Católica Portuguesa. Correntemente, frequenta pós-graduação em Programação e Robótica na Educação pelo Instituto de Educação da Universidade de Lisboa. Tutor online na Universidade Aberta. Formador especializado em introdução à modelação e impressão 3D em contextos educacionais na ANPRI (Associação Nacional de Professores de Informática) e CFAERC. Co-criador do projeto de robótica educativa open source de baixo custo Robot Anprino. Colaborador do fablab Lab Aberto, em Torres Vedras. O seu mais recente projeto é ser um dos coordenadores do concurso 3Digital, que estimula a utilização de tecnologias 3D com alunos do ensino básico e secundário.